К содержанию
  1. Slon8.to
  2. Водно-химический режим
  3. Кислород в питательной воде

Slon8.to: определение содержания кислорода в питательной воде

Норма после деаэратора — от 10 до 100 мкг/кг в зависимости от давления, топлива и экономайзера. Ниже — предельные значения, четыре химических метода, два приборных и регламент отбора пробы в две склянки.

Нормы растворённого кислорода в питательной воде

Приложение 9 к ФНП, приказ Ростехнадзора № 536 от 15.12.2020. Единицы — как в первоисточнике: до 10 МПа мкг/кг, для 14 МПа и прямоточных мкг/дм³.

100мкг/кг

Кислород для газотрубного котла на газе

Газотрубный паровой котел от 2 т/ч, газ и прочее топливо

50мкг/кг

Кислород для газотрубного котла на мазуте

Газотрубный на жидком топливе; без экономайзера или с чугунным — от 100

50мкг/кг

Кислород для водотрубного котла 1,4 МПа

Водотрубный 1,4 и 2,4 МПа, не жидкое топливо; при 0,9 МПа — 100

20–30мкг/кг

Кислород для водотрубного котла 4 МПа

Водотрубный 4 МПа: 20 на мазуте, 30 на других видах топлива

10мкг/кг

Кислород для котла 10 МПа

Водотрубный с естественной циркуляцией, 10 МПа, pH 9,1 ± 0,1

10мкг/дм³

Кислород после деаэратора

Вода после деаэратора: барабанные 14 МПа и прямоточные котлы

100–400мкг/дм³

Кислород при кислородном режиме

Прямоточные котлы при кислородном режиме, проводимость ≤ 0,3 мкСм/см

20мкг/кг

Кислород для котла-утилизатора

Котлы-утилизаторы 4–5 МПа со стальным экономайзером, газ до 1200 °С

20мкг/дм³

Кислород в сетевой воде

Сетевая вода котлов на ТЭС; в начале сезона до 30 на 2–4 недели

0,1мг/кг

Кислород для электрокотла

Паровые электрические котлы, жёсткость не более 0,1 мг-экв/л

Кислород в питательной воде: вопросы из журнала ВХР

  • Котёл на газе, 1,4 МПа, экономайзер стальной. Какой предел по O₂ ставить в режимную карту?
  • 50 мкг/кг. Для мазута на том же давлении было бы 30.
  • Паропроизводительность 1 т/ч — кислород вообще контролировать?
  • Строки ФНП по O₂ для котлов до 4 МПа написаны для 2 т/ч и более. Ниже — по инструкции изготовителя, она бывает строже.
  • В режимной карте прямоточника 250 мкг/дм³. Это не опечатка?
  • Нет. При кислородном режиме допускается 100–400, pH держат 7,0 ± 0,5 или 8,0 ± 0,5 при аммиачной коррекции.

Первоисточники по кислороду в питательной воде

  • ФНП «Правила промбезопасности ОРПД», приложение 9 № 536, до 01.01.2027
  • ОСТ 34-70-953.23-92, методы определения кислорода введён 01.07.1993
  • ОСТ 34-70-953.1, отбор проб производственных вод ТЭС порядок отбора
  • ГОСТ 20995-75, котлы паровые до 4 МПа O₂ 20–30 мкг/кг
  • ГОСТ 22018, амперометрические анализаторы O₂ требования к СИ
  • РД 52.24.419-2019, йодометрия природных вод 1–15 мг/дм³

РД 52.24.419 рассчитан на поверхностные и сточные воды с миллиграммами кислорода. Для деаэрированной питательной воды его диапазон слишком груб.

Методы определения растворённого кислорода

1 мкг/дм³

Сафранин «Т»

Лейкоформа розовеет от кислорода. В склянку 1 см³ реактива, сравнение через 5 минут, шкала 2–30.

Самый чувствительный из химических
5 мкг/дм³

Метиленовый голубой

2,5 см³ восстановленного реактива, сравнение через 1–2 минуты, шкала от 2,5 до 50.

При пробе выше 25 °С — только через редуктор
10 мкг/дм³

Индигокармин

Из лимонно-жёлтого в пурпур и сине-лиловый, шкала до 140. Лейкоформа созревает 40 мин – 2 ч и годна сутки.

Железо гасят фторидом натрия
50 мкг/дм³

Йодометрия (Винклер)

Две склянки, марганец и щелочной йодид, титрование тиосульфатом 0,01 моль/дм³ до обесцвечивания с крахмалом.

Погрешность ±40 % при 50, ±10 % при 200
1–20 000 мкг/дм³

Амперометрический датчик

Ячейка Кларка за газопроницаемой мембраной, ток пропорционален O₂. Нужен стабильный поток пробы.

Отклонение от линейности до 0,5 %
фазовый сдвиг

Оптический сенсор

Кислород тушит люминофор на основе комплексов рутения или платины, прибор меряет время жизни свечения.

Реже калибруют, нет электролита

Отбор питательной воды: что опасно до первой склянки

Вода за деаэратором горячая и под напором питательного насоса. Химия метода — концентрированные щёлочи, кислоты и соли ртути.

  • Пробу берут только через пробоотборный холодильник; открывайте вентиль плавно и стойте сбоку от штуцера.
  • Раствор KOH 30–37,5 % и серная кислота 1:1 — очки, нитриловые перчатки, кислоту в воду, не наоборот.
  • Амальгамирование цинка идёт с азотнокислой ртутью: готовит только лаборант-химик в вытяжном шкафу, отходы — в отдельную тару на демеркуризацию.

Стоп: если холодильник не держит температуру, вентиль парит или течёт — пробу не брать, вызвать дежурного по котельной или наладчика ВХР.

Отбор пробы на кислород по ОСТ 34-70-953.23-92

  1. Собрать гребёнку

    На штуцер точки — каучуковую трубку, за ней тройник и две стеклянные трубки в две склянки одного объёма, 100–120 см³.

    Верно: трубки достают до дна склянок.

  2. Поставить склянки в ведро

    Глубина ведра или кружки на 7–10 см больше высоты склянок: реактив вводят и пробку закрывают под водой.

    Верно: горлышки скрыты слоем воды.

  3. Выгнать воздух и выставить расход

    Промывая, несколько раз приподнимите трубки. Истечение спокойное, 500–600 см³/мин, без струи и пены.

    Верно: в трубках нет пузырей.

  4. Пропустить десять объёмов

    Для склянки 120 см³ это около 1,2 л, то есть 2–2,5 минуты при указанном расходе.

    Верно: поток не прерывался.

  5. Ввести реактив под водой

    Слить 0,5–1 см³ из бюретки, погрузить её кончик в горло на 7–10 мм и отмерить 2,5 см³ (для сафранина 1 см³). Закрыть притёртой пробкой, перемешать.

    Верно: под пробкой нет пузырька.

  6. Сравнить со шкалой

    При дневном свете или лампе дневного света: через 1–2 минуты для метиленового голубого, через 5 для сафранина.

    Верно: результат в журнале ВХР с временем отбора.
штуцер холодильник ведро, +7–10 см
Две склянки под слоем воды: одна для анализа, вторая — для холостого опыта при йодометрии.

Шкала индигокармина: цвет пробы и кислород

Экранные цвета — ориентир. Считают по стеклянной шкале из хлорного железа, хлористого кобальта и сернокислой меди; она годна месяц.

  1. 0
    светло-жёлтый
  2. 10
    жёлто-оранжевый
  3. 15
    оранжевый
  4. 20
    оранжево-розовый
  5. 30
    розово-красный
  6. 40
    пурпурно-красный
  7. 60
    красновато-пурпурный
  8. 80
    пурпурный
  9. 100
    пурпурно-синий
  10. 140
    сине-лиловый

Ошибки при анализе кислорода в питательной воде

Сырая вода

Колориметрию гоняют по недеаэрированной воде, где кислорода тысячи мкг/дм³, и получают средний цвет.
Промежуточная окраска там — ошибка в 50–200 раз. Для таких проб берут йодометрию или прибор.

Освещение

Шкалу сравнивают под обычной лампой накаливания в пультовой.
Только дневной свет или лампа дневного света, иначе оттенки пурпура сдвигаются.

Железо в пробе

После ремонта тракта индигокармин завышает кислород.
На 100 см³ лейкосоединения добавляют 0,1 г фтористого натрия.

Редуктор

Бюретку с цинком заливают сверху — остаются пузыри воздуха.
Раствор засасывают снизу через трубочку; цинк переамальгамируют раз в 10–15 дней.

Йодометрия

Забывают поправку на кислород в реактивах и берут вчерашний тиосульфат.
Вычитают 0,005 мг; раствор 0,01 моль/дм³ разбавляют из 0,1 непосредственно перед титрованием.

Как менялись нормы кислорода в питательной воде

  1. 1975ГОСТ 20995-75: 30 мкг/кг до 1,4 МПа, 20 — до 4 МПа.
  2. 1979Инструкция Союзтехэнерго, разделы 26–27 об O₂.
  3. 1993ОСТ 34-70-953.23-92 заменил инструкцию, приказ № 189а.
  4. 2003ПБ 10-574-03 для паровых и водогрейных котлов.
  5. 2021ФНП по приказу № 536 от 15.12.2020, приложение 9.
  6. 2027Срок действия ФНП ограничен 1 января — сверяйте редакцию.

Контроль кислорода в питательной воде при проверке

Нарушение требований промбезопасности — ст. 9.1 КоАП: для юрлица 200–300 тыс. ₽ или приостановка деятельности до 90 суток. Отметьте, что у вас уже есть.

Отмечено 0 из 5.

Зачем Slon8 считает кислород в питательной воде

Растворённый O₂ вместе с CO₂ ведёт кислородную коррозию: язвы в экономайзере, окислы железа в котловой воде, отложения на экранах. Поэтому норма ужесточается с ростом давления — от 100 мкг/кг у газотрубного котла до 10 у барабанного на 10 МПа.

Где брать пробу на кислород

Точка — после деаэратора и перед питательным насосом или после него. Проба до деаэратора покажет исходные тысячи мкг/дм³ и оценит лишь работу самого деаэратора.

  • после деаэратора — основной контроль по ФНП;
  • конденсат турбины — подсос воздуха в вакуумной части;
  • подпиточная и сетевая вода — работа вакуумного деаэратора теплосети.

Химия или кислородомер в справочнике Slon8 to

Химия нужна как арбитраж и там, где прибора нет. Кислородомер даёт тренд и ловит скачки при пусках. Расхождение между ними разбирайте с отбора пробы: подсос воздуха через резину даёт лишние десятки мкг/дм³ чаще, чем неисправный датчик.

Кратко от Slon8to

Норма по типу котла, метод под порядок величины, свежая шкала и дневной свет — четыре условия честной цифры.

Slon8: вопросы о кислороде в питательной воде